甲醇是重要的化學(xué)工業(yè)基礎(chǔ)原料和清潔液體燃料。工業(yè)上可利用CO或CO2來生產(chǎn)燃料甲醇。已知甲醇制備的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)以及在不同溫度下的化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)如下表所示:

(1)反應(yīng)②是      (填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。
(2)某溫度下反應(yīng)①中H2的平衡轉(zhuǎn)化率(a)與體系總壓強(P)的關(guān)系,如圖所示。則平衡狀態(tài)由A變到B時,平衡常數(shù)K(A)         K(B)(填“>”、“<”或“=”)。據(jù)反應(yīng)①與②可推導(dǎo)出K1、K2與K3之間的關(guān)系,則K3=      (用K1、K2表示)。

(3)在3 L容積可變的密閉容器中發(fā)生反應(yīng)②,已知c(CO)與反應(yīng)時間t變化曲線Ⅰ如圖所示,若在t0時刻分別改變一個條件,曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ和曲線Ⅲ。

當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ時,改變的條件是               
當(dāng)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時,改變的條件是               
(4)甲醇燃料電池有著廣泛的用途,同時Al-AgO電池是應(yīng)用廣泛的魚雷電 池,其原理如圖所示。該電池的負極反應(yīng)式是        。

(5)一定條件下甲醇與一氧化碳反應(yīng)可以合成乙酸。通常狀況下,將a mol/L的醋酸與b mol/LBa(OH)2溶液等體積混合,反應(yīng)平衡時,2c(Ba2)= c(CH3COO),用含a和b的代數(shù)式表示該混合溶液中醋酸的電離常數(shù)為               。

(1)吸熱(2分)
(2)=(2分) K1·K2(2分);
(3)加入催化劑(2分);將容器的體積(快速)壓縮至2L(2分,僅答加壓的給1分)
(4)Al - 3e + 4OH= AlO+ 2H2O(2分)
(5)(3分)

解析試題分析:(1)升高溫度,化學(xué)平衡常數(shù)增大,說明平衡右移,正反應(yīng)為吸熱反應(yīng);(2)平衡常數(shù)只與溫度有關(guān),溫度不變,故平衡常數(shù)相等,方程式①+②=③,方程式相加,平衡常數(shù)相乘,所以K3=K1·K2;(3)曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅱ時,縮短了到達平衡的時間,但平衡沒有移動,是加入了催化劑。曲線Ⅰ變?yōu)榍Ⅲ時,一氧化碳的濃度突然變?yōu)樵瓉淼?.5倍,達到平衡的時間縮短,且平衡沒有發(fā)生移動,所以只能是快速增大了壓強將容積壓縮為2L。(4)鋁做負極,發(fā)生氧化反應(yīng),在堿性條件下生成AlO:Al - 3e + 4OH= AlO+ 2H2O;(5)K= ,因為2c(Ba2)= c(CH3COO),所以C(H+)= C(OH-)=10-7  ,K== ×10-7。
考點:考查化學(xué)反應(yīng)原理的綜合應(yīng)用、平衡常數(shù)的計算。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

已知CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)的平衡常數(shù)隨溫度變化如下表:

t/℃
700
800
850
1 000
1 200
K
2.6
1.7
1.0
0.9
0.6
 
請回答下列問題:
(1)上述正向反應(yīng)是________反應(yīng)(選填“放熱”或“吸熱”)。
(2)能判斷該反應(yīng)達到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是________。(填編號)
A.容器中壓強不變
B.c(CO2)=c(CO)
C.生成a mol CO2的同時消耗a mol H2
D.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不變
E.混合氣體的密度不變
(3)在850 ℃發(fā)生上述反應(yīng),以表中的物質(zhì)的量投入恒容反應(yīng)器中,其中向正反應(yīng)方向進行的有________(選填A(yù)、B、C、D、E)。
 
A
B
C
D
E
n(CO2)
3
1
0
1
1
n(H2)
2
1
0
1
2
n(CO)
1
2
3
0.5
3
n(H2O)
5
2
3
2
1
 
(4)在850 ℃時,可逆反應(yīng):CO2(g)+H2(g)??CO(g)+H2O(g),在該容器內(nèi)各物質(zhì)的濃度變化如下:
時間
/min
CO2
(mol·L-1)
H2
(mol·L-1)
CO
(mol·L-1)
H2O
(mol·L-1)
0
0.200
0.300
0
0
2
0.138
0.238
0.062
0.062
3
c1
c2
c3
c3
4
c1
c2
c3
c3
 
則3 min~4 min平衡后c3=________mol·L-1,CO2的轉(zhuǎn)化率為________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

在1.0 L密閉容器中放入0.10 mol A(g),在一定溫度進行如下反應(yīng):A(g) B(g)+C(g) ΔH=+85.1 kJ·mol-1
反應(yīng)時間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(p)的數(shù)據(jù)見下表:

時間t/h
0
1
2
4
8
16
20
25
30

4.91
5.58
6.32
7.31
8.54
9.50
9.52
9.53
9.53
 
回答下列問題:
(1)欲提高A的平衡轉(zhuǎn)化率,應(yīng)采取的措施為________。
(2)由總壓強p和起始壓強P0計算反應(yīng)物A的轉(zhuǎn)化率a(A)的表達式為________,平衡時A的轉(zhuǎn)化率為________,列式并計算反應(yīng)的平衡常數(shù)K________。
(3)①由總壓強p和起始壓強P0表示反應(yīng)體系的總物質(zhì)的量n(總)和反應(yīng)物A的物質(zhì)的量n(A),n(總)=________mol,n(A)=________mol。
②下表為反應(yīng)物A濃度與反應(yīng)時間的數(shù)據(jù),計算:a=________。
反應(yīng)時間t/h
0
4
8
16
c(A)/(mol·L-1)
0.10
a
0.026
0.0065
 
分析該反應(yīng)中反應(yīng)物的濃度c(A)變化與時間間隔(t)的規(guī)律,得出的結(jié)論是________,由此規(guī)律推出反應(yīng)在12 h時反應(yīng)物的濃度c(A)為________mol·L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

甲醇可通過將煤氣化過程中生成的CO和H2在一定條件下,發(fā)生如下反應(yīng)制得:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。請根據(jù)圖示回答下列問題:

(1)從反應(yīng)開始到平衡,用H2濃度變化表示平均反應(yīng)速率v(H2)=     ,CO的轉(zhuǎn)化率為     。
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為       ,溫度升高,平衡常數(shù)      (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(3)若在一體積可變的密閉容器中充入1 mol CO、2 mol H2和1 mol CH3OH,達到平衡時測得混合氣體的密度是同溫同壓下起始的1.6倍,則加入各物質(zhì)后該反應(yīng)向    (填“正”、“逆”)反應(yīng)方向移動,理由是               。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

運用化學(xué)反應(yīng)原理研究氮、硫等單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)有重要意義
(1)硫酸生產(chǎn)過程中2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),平衡混合體系中SO3的百分含量和溫度的關(guān)系如右圖所示,根據(jù)下圖回答下列問題:

①2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)的△H__________0(填“>”或“<”),
②一定條件下,將SO2與O2以體積比2:1置于一體積不變的密閉容器中發(fā)生以上反應(yīng),能說明該反應(yīng)已達到平衡的是        

A.體系的密度不發(fā)生變化B.SO2與SO3的體積比保持不變
C.體系中硫元素的質(zhì)量百分含量不再變化D.單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)移4 mol 電子,同時消耗2 mol SO3
E.容器內(nèi)的氣體分子總數(shù)不再變化
(2)一定的條件下,合成氨反應(yīng)為:N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)。圖1表示在此反應(yīng)過程中的能量的變化,圖2表示在2L的密閉容器中反應(yīng)時N2的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線。圖3表示在其他條件不變的情況下,改變起始物氫氣的物質(zhì)的量對此反應(yīng)平衡的影響。

圖1           圖2         圖3
①該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為          ,升高溫度,平衡常數(shù)         (填“增大”或“減小”或“不變”)。
②由圖2信息,計算0~10min內(nèi)該反應(yīng)的平均速率v(H2)=       ,從11min起其它條件不變,壓縮容器的體積為1L,則n(N2)的變化曲線為       (填“a”或“b”或“c”或“d”)
③圖3 a、b、c三點所處的平衡狀態(tài)中,反應(yīng)物N2的轉(zhuǎn)化率最高的是       點,溫度T1   T2(填“>”或“=”或“<”)
(3)若將等物質(zhì)的量的SO2與NH3溶于水充分反應(yīng),所得溶液呈    性,所得溶液中c(H+)- c(OH)=           (填寫表達式)(已知:H2SO3:Ka1=1.7×10-2,Ka2=6.0×10-8,NH3·H2O:Kb=1.8×10-5

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

已知:2NO2(g)N2O4(g);△H<0。在恒溫恒容條件下,將一定量NO2和N2O4的混合氣體通入容積為2L的密閉容器中,反應(yīng)過程中各物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時間t的變化關(guān)系如圖⑴所示。請回答:

(1)a點時,v(正)    v(逆)(填“<”、“>”或“=”),X線、Y線中代表N2O4的是   ;
(2)反應(yīng)在第10 min達到平衡,則前10 min內(nèi)用NO2表示的化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=         mol·L-1·min-1。該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=           (可用分數(shù)表示);
(3)在第25分鐘,進行的操作是                 ; 
(4)a、b、c、d四點對應(yīng)的時刻,NO2物質(zhì)的量濃度由小到大的順序是            ,再次平衡時的d點NO2的體積分數(shù)比b點時        (填“大”、“小”或“相等”);
(5)假如在第35分鐘從容器中移去0.4mol N2O4,并加入適當(dāng)催化劑使反應(yīng)在第40分鐘達到平衡,請在圖⑴中畫出從第35分鐘以后兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c隨時間t的變化關(guān)系,并標(biāo)注所畫線條對應(yīng)的物質(zhì)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

光氣(COCl2)在塑料、制革、制藥等工業(yè)中有許多用途,工業(yè)上采用高溫下CO與Cl2在活性炭催化下合成。
已知COCl2(g)??Cl2(g)+CO(g) ΔH=+108 kJ·mol-1。反應(yīng)體系達到平衡后,各物質(zhì)的濃度在不同條件下的變化狀況如下圖所示(第10 min到14 min的COCl2濃度變化曲線未示出):

(1)化學(xué)平衡常數(shù)表達式K=________,計算反應(yīng)在第8 min時的平衡常數(shù)K=________;
(2)比較第2 min反應(yīng)溫度T(2)與第8 min反應(yīng)溫度T(8)的高低:T(2)________T(8)(填“<”、“>”或“=”);
(3)若12 min時反應(yīng)于溫度T(8)下重新達到平衡,則此時c(COCl2)=________;10~12 min內(nèi)CO的平均反應(yīng)速率為v(CO)=________;
(4)比較產(chǎn)物CO在2~3min、5~6min和12~13min時平均反應(yīng)速率(平均反應(yīng)速率分別以v(2~3)、v(5~6)、v(12~13))的大小________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

工業(yè)上采用乙苯與CO2脫氫生產(chǎn)重要化工原料苯乙烯
(g)+CO2(g)(g)+CO(g)+H2O(g) ΔH="-166" kJ·mol-1
(1)①乙苯與CO2反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式為:K=            。 
②若該反應(yīng)在絕熱、恒容的密閉體系中進行,下列示意圖正確且能說明反應(yīng)在進行到t1時刻達到平衡狀態(tài)的是    (填代號)。 

(2)在3 L密閉容器內(nèi),乙苯與CO2的反應(yīng)在三種不同的條件下進行實驗,乙苯、CO2的起始濃度分別為1.0 mol·L-1和3.0 mol·L-1,其中實驗Ⅰ在T1℃,0.3 MPa,而實驗Ⅱ、Ⅲ分別改變了實驗其他條件;乙苯的濃度隨時間的變化如圖1所示。
                      
圖1                                    圖2
①實驗Ⅰ乙苯在0~50 min時的反應(yīng)速率為    。 
②實驗Ⅱ可能改變的條件是      。 
③圖2是實驗Ⅰ中苯乙烯體積分數(shù)V%隨時間t的變化曲線,請在圖2中補畫實驗Ⅲ中苯乙烯體積分數(shù)V%隨時間t的變化曲線。
(3)若實驗Ⅰ中將乙苯的起始濃度改為1.2 mol·L-1,其他條件不變,乙苯的轉(zhuǎn)化率將    (填“增大”“減小”或“不變”),計算此時平衡常數(shù)為    。 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

利用催化氧化反應(yīng)將SO2轉(zhuǎn)化為SO3是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的關(guān)鍵步驟。
已知:SO2(g)+O2(g) SO3(g) △H=-98 kJ·mol-1
(1)某溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=,若在此溫度下,向100 L的恒容密閉容器中,充入3.0 mol SO2(g)、16.0 mol O2(g)和3.0 mol SO3(g),則反應(yīng)開始時v(正)      v(逆)(填“<”、“>”或“=”)。
(2)一定溫度下,向一帶活塞的體積為2 L的密閉容器中充入2.0 mol SO2和1.0 molO2,達到平衡后體積變?yōu)?.6 L,則SO2的平衡轉(zhuǎn)化率為    。
(3)在(2)中的反應(yīng)達到平衡后,改變下列條件,能使SO2(g)平衡濃度比原來減小的是    (填字母)。

A.保持溫度和容器體積不變,充入1.0 mol O2
B.保持溫度和容器內(nèi)壓強不變,充入1.0 mol SO3
C.降低溫度
D.移動活塞壓縮氣體
(4)若以如圖所示裝置,用電化學(xué)原理生產(chǎn)硫酸, 寫出通入O2電極的電極反應(yīng)式為    。

(5)為穩(wěn)定持續(xù)生產(chǎn),硫酸溶液的濃度應(yīng)維持不變,則通入SO2和水的質(zhì)量比為_____。

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同步練習(xí)冊答案